组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
全氟辛烷磺酸（PFOS，perfluorooctane sulfonate），样品基质为 PBS（pH 7.4）；细胞实验基质为 RAW264.7 细胞培养上清
检测原理
SPR 检测中，重组 sCD14 [1–335] 通过 EDC/NHS 氨基偶联固定于 CM5 芯片，并用乙醇胺封闭。PFOS 以 PBS 溶液流过芯片表面，与固定化 sCD14 直接结合。结合事件引起 sCD14 构象或界面折射率变化，产生负向传感图；PFOS 浓度越高，负响应越强。扣除参考通道背景后，用 BIA evaluation 软件拟合得到表观解离常数 KD=5.83×10^-5 M。实验浓度 2.5–30 μM 低于 PFOS 临界胶束浓度 8 mM，因此信号主要来自 PFOS 与 sCD14 的直接相互作用，而非胶束或表面活性剂效应。该过程无酶催化或核酸放大，信号变化反映结合/构象变化。
检测灵敏度
未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或 R^2；KD: 5.83 × 10^-5 M；PFOS 测试浓度: 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5, 15, 20, 25, 30 μM
效应效果
噬菌体筛选中，第 3、4 轮从 PFOS 类似物树脂 8 洗脱的噬菌体比对照树脂 9 高约 3–4 倍，显示选择性。SPR 中 PFOS 与 sCD14 结合产生浓度依赖负向传感图，KD 为 5.83×10^-5 M。细胞实验中，10 μM sCD14 诱导 RAW264.7 产生 TNF-α 665.0 pg/mL；PFOS/CD14 摩尔比大于 1 时抑制 TNF-α，PFOS 250 μM 无细胞毒性，LD50 >250 μM。TNF-α 用 ELISA 定量。作者认为 PFOS 直接结合 sCD14 并抑制其功能，可能解释免疫毒性，但未报告实际样品回收率、RSD 或定量方法对比。
传感器的构成
- 基底/换能器：CM5 传感器芯片（CM5 chip），提供表面等离子共振（SPR）换能表面
- 活化修饰层：EDC/NHS（0.2 M EDC·HCl 与 50 mM NHS），活化芯片表面羧基用于蛋白氨基偶联
- 识别元件：重组可溶性 CD14（sCD14 [1–335]），固定化约 15000 RU，用于结合 PFOS
- 封闭剂：乙醇胺（1 M ethanolamine, pH 8.5），封闭未反应氨基
- 被测物：全氟辛烷磺酸（PFOS），以 PBS（pH 7.4）溶液流过芯片
- 再生/洗脱：25 mM NaOH 与 0.5 mM NaCl，用于芯片再生
中文摘要
全氟辛烷磺酸（PFOS）是环境中广泛分布且具有动物毒性的持久性污染物，但其生理作用机制尚不清楚。本研究在聚乙二醇-聚丙烯酰胺共聚物（PEGA）树脂表面通过固相合成构建了 PFOS 类似物，并利用 T7 噬菌体展示技术筛选优先结合该 PFOS 类似物的随机肽库。经多轮生物筛选后，对洗脱噬菌体展示肽进行测序，并采用 RELIC 生物信息学服务器的 FASTAskan 程序进行序列相似性分析，获得若干可能结合 PFOS 的人源蛋白候选。其中，作者利用表面等离子共振（SPR）生物传感器检测重组可溶性 CD14（sCD14 [1–335]）与 PFOS 的相互作用，观察到随 PFOS 浓度增加而增强的负向传感图，并确定表观解离常数为 5.83×10^-5 M。细胞实验进一步显示，PFOS 与 sCD14 预孵育可抑制小鼠巨噬细胞 RAW264.7 中 sCD14 诱导的 TNF-α 产生，提示 PFOS 可能通过直接结合并干扰 sCD14 功能参与免疫毒性。
英文摘要
Perfluorooctane sulfonate (PFOS) is a pollutant widely found throughout nature and is toxic to animals. We created a PFOS analogue on a polyethylene glycol polyacrylamide copolymer and isolated peptides that preferentially bound the PFOS analogue using a T7 phage display system. Bioinformatic analysis using the FASTAskan program on the RELIC bioinformatics server showed several human proteins that likely bound PFOS. Among them, we confirmed binding between PFOS and a recombinant soluble form of monocyte differentiation antigen CD14 (sCD14) by a surface plasmon biosensor. Furthermore, PFOS inhibited TNF-α production induced by the sCD14 in mouse macrophage RAW264.7 cells.